于洋洋

柴油加氫裂化裝置凝汽式汽輪機(jī)空冷島安裝要點分析

于洋洋

（浙江石油化工有限公司，浙江 舟山 316200）

介紹了浙江石油化工有限公司二期新建350 萬t·a-1柴油加氫裂化裝置凝汽式汽輪機(jī)所屬空冷島系統(tǒng)的安裝及調(diào)試要點。針對空冷島的鋼結(jié)構(gòu)安裝、空冷管束安裝、匯流管安裝以及風(fēng)機(jī)安裝等提出了安裝過程中的要點以及易發(fā)生問題的節(jié)點和注意事項，通過空冷島安裝和調(diào)試全過程的嚴(yán)格把控，進(jìn)一步保證空冷島的長期穩(wěn)定運行。

空冷島；汽輪機(jī)；離心機(jī)；風(fēng)機(jī)

1 裝置工藝簡述

浙江石油化工有限公司 4 000 萬t·a-1煉化一體化項目350萬t·a-1柴油加氫裂化裝置，由中國石化洛陽工程有限公司設(shè)計。該裝置采用UOP公司提供的固定床兩段式全循環(huán)柴油加氫裂化技術(shù)。UOP提供全套的加氫裂化催化劑，該催化劑系統(tǒng)具有脫金屬、加氫精制、加氫裂化等功能。裝置以直餾柴油、催化柴油、漿態(tài)床渣油加裂裝置柴油和石腦油為原料，主要生產(chǎn)催化重整裝置原料重石腦油，副產(chǎn)輕石腦油。該裝置同時設(shè)置輕烴回收及產(chǎn)品精制部分，將本裝置及蠟油加氫裂化裝置的粗石腦油、酸性氣、低分氣，蠟油加氫處理裝置的酸性氣、低分氣，柴油加氫精制裝置的酸性氣、低分氣、石腦油加氫裝置的酸性氣進(jìn)行輕烴回收及精制，生產(chǎn)精制液化氣和脫硫干氣、脫硫低分氣。

裝置由反應(yīng)部分（含兩段反應(yīng)部分、循環(huán)氫脫硫、循環(huán)氫壓縮機(jī)）、新氫壓縮機(jī)部分、分餾部分、輕烴回收部分、產(chǎn)品精制部分組成。

2 循環(huán)氫壓縮機(jī)組概況

2.1 循環(huán)氫壓縮機(jī)組概況

350萬t·a-1柴油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)（K-1001）是裝置關(guān)鍵特護(hù)設(shè)備之一，由沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司制造，型號是BCL527/A，驅(qū)動設(shè)備是由杭州汽輪機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的NK40/45/20凝汽式汽輪機(jī)，最大連續(xù)轉(zhuǎn)速 9 968 r·min-1，進(jìn)口流量47.7 t·h-1，調(diào)速范圍 6 490～10 199 r·min-1。機(jī)組主要用來將分液罐V-1011頂氫氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮升壓至15.282 MPa后，一部分與補(bǔ)充氫混合，另一部分進(jìn)入R-1001、R-1002反應(yīng)器，起到改善反應(yīng)器內(nèi)溫度分布，起熱載體作用；抑制生焦反應(yīng)，保護(hù)催化劑活性壽命的作用；稀釋反應(yīng)原料，使物料更均勻地分布于床層的作用。壓縮機(jī)軸端密封采用伯格曼（進(jìn)口）公司生產(chǎn)的串聯(lián)式干氣密封。

2.2 空冷島概況

柴油加氫精制裝置空冷島是NK40/45/20凝汽式汽輪機(jī)凝氣系統(tǒng)的主要設(shè)備，主要包括鋼結(jié)構(gòu)、空冷管束、風(fēng)機(jī)、管道以及附屬儀表、電氣設(shè)備組成，空冷島參考模型如圖1示。

圖1 空冷島參考模型

3 空冷島安裝過程注意事項

3.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝

空冷島鋼結(jié)構(gòu)的安裝，除應(yīng)嚴(yán)格按照制造廠發(fā)送的安裝使用說明書按要求施工外，要特別注意以下內(nèi)容。

高強(qiáng)度螺栓必須用扭矩扳手將螺栓及螺母擰緊，插入螺栓前，業(yè)主、監(jiān)理以及施工管理人員要嚴(yán)格檢查螺栓的外觀（表面腐蝕、生產(chǎn)缺陷）等，螺栓擰緊分為初擰和終擰，初擰扭矩為施工扭矩的 50%，終擰扭矩為施工扭矩，拆卸扭矩為施工扭矩的 1.5～2.0 倍，初擰與終擰應(yīng)在同一天完成。螺母施工扭矩如表1所示。

表1 高強(qiáng)度螺母施工扭矩表

3.2 空冷器安裝

柴油加氫裂化裝置汽輪機(jī)空冷島共有48片空冷管束，空冷管束吊裝方式為兩兩組隊起吊方式，如圖2所示。

圖2 管束吊裝示意圖

對于匯流管的安裝，下管箱接管先裝入接管密封板，特別注意的是，接管密封板處的焊接要嚴(yán)格檢查，特別是在空冷島系統(tǒng)氣密過程中要嚴(yán)格檢查此處的泄漏情況，如有泄漏發(fā)生，要堅決處理修復(fù)，防止汽輪機(jī)投用過程中負(fù)壓達(dá)不到要求值，下管箱匯流管安裝如3所示。

用葫蘆等起吊工具吊裝匯流管，從匯流管固定組件端向兩邊安裝，先點固，部分管段留有 50 mm 余量，現(xiàn)場配割準(zhǔn)長度，并注意管道坡度按照圖紙設(shè)置。

圖3 匯流管安裝示意圖

3.3 擋風(fēng)墻及內(nèi)部彩鋼板的安裝

擋風(fēng)墻框架加上安裝彩鋼板。安裝注意事項：彩鋼板與角鋼用 ST6.3×25 自鉆自攻螺釘固定，間距為 300～500 mm。安裝單位需自行配備合適自攻螺釘槍，應(yīng)選用足夠功率自攻螺釘槍，否則自攻螺釘無法鉆透鋼板。

安裝擋風(fēng)墻門窗。門窗面板采用彩鋼板，間距 200 mm 開好鉚釘孔，然后用鉚釘連接。門軸套根據(jù)門轉(zhuǎn)軸的位置現(xiàn)場焊接，需保證門轉(zhuǎn)動自如，焊角高度 5 mm。

內(nèi)部彩鋼板與彩鋼板間連接采用鉚釘連接（用戶/安裝單位根據(jù)實際情況連接），若制造廠供貨狀態(tài)為整個項目所需的彩鋼板型材，具體形狀需安裝單位根據(jù)實際需要進(jìn)行自行裁剪。

3.4 風(fēng)機(jī)安裝

風(fēng)機(jī)的構(gòu)架或基礎(chǔ)均應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能吸收和隔離振動，防止發(fā)生共振，影響風(fēng)機(jī)的性能。

風(fēng)機(jī)的傳動主軸與風(fēng)筒同心，同軸度誤差小于5 mm（可以通過葉尖與風(fēng)筒間隙差來調(diào)整），葉尖與風(fēng)筒間距 18～40 mm。

對于風(fēng)機(jī)葉片角度的測量問題，在距葉尖 60 mm（或按圖紙要求）處放一平鋼板尺，將量角器調(diào)到安裝角值。然后放置在平鋼板尺上，氣泡處于中間位置，則安裝角正確，用力矩板手?jǐn)Q緊 U 型螺栓上的螺母， 必須按“對稱”的擰緊原則逐步擰緊。將 U 型螺栓上的防松墊片的兩端翻起與螺栓側(cè)平面壓平，此項應(yīng)在葉片安裝檢驗完成后進(jìn)行。

4 空冷島氣密及調(diào)試

4.1 空冷島氣密

管束、匯流管、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵、集液箱、兩級射汽抽氣器等系統(tǒng)設(shè)備完成安裝，并驗收合格，以及汽輪機(jī)主排汽管道、凝結(jié)水管道、抽真空管道、疏水管道、放空管等空冷凝汽系統(tǒng)輔助設(shè)備管道以及相關(guān)疏水閥、隔離閥、放空閥、儀表閥、過濾閥等完成安裝，并驗收合格后，需要對空冷島進(jìn)行氣密工作。

空冷島氣密前，需要嚴(yán)格按照預(yù)案做好隔離加裝盲板，其中在汽輪機(jī)出口與集液箱之間、集液箱與疏水膨脹箱之間、抽氣總管與二級射氣抽氣器之間、汽輪機(jī)排氣總管與水封安全閥之間要嚴(yán)格按照氣密方案加裝盲板，空冷系統(tǒng)盲板加裝如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)氣密盲板安裝示意圖

4.2 風(fēng)機(jī)安裝調(diào)試

風(fēng)機(jī)調(diào)試前，要完成以下工作：

1）風(fēng)機(jī)電機(jī)、傳動系統(tǒng)、葉片、風(fēng)筒、防護(hù)網(wǎng)、儀表設(shè)備等安裝工程全部完成，驗收合格。

2）動力供電（MCC）已經(jīng)正常投用。

3）電機(jī)絕緣、接地裝置驗收合格。

4）電機(jī)臨時脫離并加以固定。

5）軸承等轉(zhuǎn)動部位注入潤滑油。

6）手動盤車轉(zhuǎn)動靈活。

7）震動開關(guān)已投用。

8）高空測量腳手架已經(jīng)搭建。

電機(jī)風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)順序按以下步驟進(jìn)行：

1）點接電機(jī)電源，確認(rèn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。

2）啟動低速電源，達(dá)到全速后停機(jī)，確認(rèn)無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機(jī)振動）。

3）再次啟動低速電源，進(jìn)行電機(jī)試轉(zhuǎn)1 h，停機(jī)（30 s）。

4）啟動高速電源，達(dá)到全速后停機(jī)，確認(rèn)無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機(jī)振動）。

5）再次啟動高速電源，進(jìn)行電機(jī)試轉(zhuǎn)1 h，停機(jī)。

6）電機(jī)連接，找準(zhǔn)禁錮，手盤風(fēng)機(jī)葉片數(shù)調(diào)。

7）啟動低速電源，達(dá)到全速后停機(jī)，確認(rèn)無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機(jī)振動）。

8）再次啟動低速電源，進(jìn)行風(fēng)機(jī)低速試轉(zhuǎn)2 h，停機(jī)。

9）間隔 30 s后啟動高速電源，達(dá)到全速后停機(jī)，確認(rèn)無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機(jī)震動）。

10）再次啟動高速電源，進(jìn)行風(fēng)機(jī)高試轉(zhuǎn)2 h，停機(jī)。

需要檢測的項目如下：

1）測量記錄風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)速；

2）檢查記錄電機(jī)運行電壓、三相電流值；

3）檢查記錄電機(jī)運行功率；

4）檢查記錄電機(jī)軸承溫度；

5）檢查記錄風(fēng)機(jī)構(gòu)架震動值；

6）檢查記錄現(xiàn)場環(huán)境溫度。

5 結(jié) 論

1）空冷島系統(tǒng)的安裝過程中，要嚴(yán)格按照制造廠發(fā)送的安裝使用說明書，按照順序和質(zhì)量要求嚴(yán)格把關(guān)。

2）對空冷島系統(tǒng)的氣密工作要做好充分的預(yù)案，業(yè)主、監(jiān)理及施工方管理人員及施工人員要做好預(yù)案討論及推演，氣密壓力要嚴(yán)格把控，不能出現(xiàn)超壓等現(xiàn)象。

3）風(fēng)機(jī)調(diào)試前，各方要特別注意空冷島內(nèi)部清潔度，風(fēng)機(jī)啟動前，空冷島內(nèi)部絕不能有焊條、腳手架、安裝部件、安裝工具等，要檢查好風(fēng)機(jī)防護(hù)罩，做好密封板、A型架等部位螺栓的檢查和抽檢工作，防止雜物掉落造成人員或風(fēng)機(jī)葉片損壞。風(fēng)機(jī)調(diào)試過程中，要嚴(yán)格控制人員流動，無關(guān)人員不允許進(jìn)入空冷島區(qū)域。

4）空冷島調(diào)試工作完成后，在汽輪機(jī)正式投用之前，要聯(lián)系電氣專業(yè)人員將風(fēng)機(jī)斷電，防止誤操作或設(shè)備誤動作造成風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)從而增加施工人員安全風(fēng)險。

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Analysis on Installation Points of Air Cooling Island of Condensing Steam Turbine in Diesel Hydrocracking Unit

（Zhejiang Petrochemical Co., Ltd., Zhoushan Zhejiang 316200, China）

The installation and commissioning of the air cooling island system of the condensing steam turbine of new 3500 kt·a-1diesel hydrocracking unit in phase II of Zhejiang Petrochemical Co., Ltd. were introduced. In view of the steel structure installation, air cooling tube bundle installation, manifold installation and fan installation of the air cooling island, the key points in the installation process and the nodes and precautions prone to problems were put forward. Through the strict control of the whole process of the installation and commissioning of the air cooling island, the long-term stable operation of the air cooling island was further guaranteed.

Air cooling island; Steam turbine; Centrifuge; Fan

TM621

A

1004-0935（2022）02-0223-04

2021-07-24

于洋洋（1986），男，遼寧省盤錦市人，工程師，2010年畢業(yè)于東北石油大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)，研究方向：設(shè)備管理。